ตามสถิติ มีมาตรฐานที่ใช้กันทั่วไปประมาณ 240 รายการสำหรับผลิตภัณฑ์ชิ้นส่วนมาตรฐานยานยนต์ที่ได้รับการเผยแพร่และนำไปใช้ ครอบคลุมองค์ประกอบการซีลลูเมน ตัวยึดการเชื่อมต่อท่อ ท่อ แหวนรอง สกรู น็อต โบลท์ ฯลฯ ซึ่งมี 115 มาตรฐานที่เกี่ยวข้อง ถึงตัวยึดโลหะคิดเป็นประมาณร้อยละ 48 . ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของอุตสาหกรรมรถยนต์ เพื่อลดต้นทุนการผลิตและการจัดการที่เพิ่มขึ้นซึ่งเกิดจากตัวยึดโลหะที่มีจำนวนมากขึ้น (ต่อไปนี้จะเรียกว่าตัวยึดรถยนต์) ผู้ผลิตรถยนต์หลายรายได้ทำการเปรียบเทียบและปรับแต่งตัวยึดจากสี่ด้าน: โครงสร้าง องค์ประกอบ วัสดุ การรักษาความร้อนและการรักษาพื้นผิว บทความนี้กล่าวถึงเรื่องนี้
1.1 สลักเกลียว
สำหรับชุดประกอบสลักเกลียวหกเหลี่ยมพร้อมแหวนรองสปริง เมื่อพรีโหลดโบลต์ต่ำ ผลการป้องกันการคลายตัวจะดีกว่า อย่างไรก็ตาม เนื่องจากแหวนสปริงไม่ได้ใช้กับชิ้นส่วนที่สำคัญ สลักเกลียวที่มีแหวนรองสปริงจึงถูกขันด้วยประแจลมเป็นหลักโดยมีความแม่นยำประมาณ ± 40 เปอร์เซ็นต์ในการผลิต แรงบิดในการประกอบและการกระจายแรงตามแนวแกนมีขนาดใหญ่ แหวนสปริงมักจะอยู่ในสภาพแบนราบ และมีความเสี่ยงที่แหวนจะขยายตัว ประสิทธิภาพการป้องกันการคลายที่แท้จริงของชุดประกอบสลักเกลียวและแหวนรองสปริงนั้นไม่สามารถควบคุมได้ ไม่สามารถตอบสนองข้อกำหนดการออกแบบผลิตภัณฑ์ได้ สำหรับสลักเกลียวหน้าแปลนหกเหลี่ยมมีข้อดีดังต่อไปนี้
① ภายใต้ข้อกำหนดเกลียวเดียวกัน พื้นที่รองรับของสลักเกลียวหน้าแปลนหกเหลี่ยมจะใหญ่กว่าสลักเกลียวหัวหกเหลี่ยม ซึ่งสามารถกระจายแรงกดบนพื้นผิวรองรับได้ดีกว่าและหลีกเลี่ยงการเสียรูปของชิ้นส่วนที่เชื่อมต่อ
② ภายใต้ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานเดียวกัน ผลป้องกันการหลุดของสลักเกลียวจะดีกว่าของสลักเกลียวหกเหลี่ยมอย่างเห็นได้ชัด
③ เพื่อหลีกเลี่ยงแรงเสียดทานระหว่างปลายปลอกและชิ้นส่วนที่เชื่อมต่อซึ่งทำลายพื้นผิวของชิ้นส่วนที่เชื่อมต่อ สลักเกลียวหน้าแปลนจึงประหยัดกว่าชุดประกอบสลักเกลียวหกเหลี่ยมที่มีแหวนรองแบน
แนะนำให้ใช้สลักเกลียวหน้าแปลนหกเหลี่ยม และห้ามใช้สลักเกลียวหัวหกเหลี่ยม สลักเกลียวหัวหกเหลี่ยมพร้อมแหวนรองสปริง สลักเกลียวหัวหกเหลี่ยมพร้อมแหวนรองสปริงพร้อมแหวนรองแบน และสลักเกลียวหัวหกเหลี่ยมพร้อมแหวนรองแบน
1.2 สกรู
รูปแบบการขันสกรูเป็นแบบขันเกลียวภายใน รูปแบบการขับประกอบด้วยหกเหลี่ยมภายใน ร่องขวาง และหกเหลี่ยมภายใน ประเภทของหัวประกอบด้วย หัวกลม, หน้าแปลนหัวทรงกระบอก, หัวกลมแบน, หน้าแปลนหัวกลมแบน, หัวกระทะ, หน้าแปลนหัวกระทะ, หัวจมและหัวกึ่งจม
เนื่องจากข้อกำหนดสำหรับประสิทธิภาพการประกอบได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง แนะนำให้ใช้สกรูหกเหลี่ยม Torx โครงสร้างมาตรฐานได้รับการปรับให้เหมาะสม และการใช้สกรูซ็อกเก็ตหกเหลี่ยมและสกรูฝังแฉกค่อยๆ ถูกจำกัด
1.3 ถั่ว
ผลการใช้น็อตหน้าแปลนหกเหลี่ยมจะเหมือนกับน็อตหน้าแปลนหกเหลี่ยม หากโครงสร้างอนุญาต ควรใช้น็อตหน้าแปลนหกเหลี่ยม สำหรับชิ้นส่วนที่ต้องการป้องกันการคลายตัวเป็นพิเศษ ให้พิจารณาน็อตล็อคแรงบิดที่มีประสิทธิภาพ เช่น น็อตล็อคโลหะทั้งหมดและน็อตล็อคเม็ดมีดที่ไม่ใช่โลหะ เนื่องจากน็อตล็อคโลหะทั้งหมดถูกล็อคโดยเกลียวที่ผิดรูป จึงไม่เหมาะสำหรับชิ้นส่วนที่ถอดประกอบบ่อย น็อตล็อคเม็ดมีดที่ไม่ใช่โลหะนั้นสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ดี แต่ตามข้อกำหนดมาตรฐานของตัวยึด ยกเว้นเครื่องยนต์ อุณหภูมิการใช้งานจะน้อยกว่าหรือเท่ากับ 120 องศา โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ควรสังเกตว่าน็อตล็อคประเภทแรงบิดที่มีประสิทธิภาพจำเป็นต้องเอาชนะแรงบิดเพิ่มเติมที่เกิดจากการเสียรูปของน็อตหรือเม็ดมีดที่ไม่ใช่โลหะระหว่างการติดตั้ง ดังนั้นแรงบิดจึงจำเป็นต้องได้รับการยืนยัน แรงยึดอาจไม่เพียงพอเมื่อประกอบตามค่าแรงบิดของน็อตธรรมดา และมีความเสี่ยงในการใช้งาน
1.4 เธรด
เนื่องจากความสามารถในการรับน้ำหนักและความสามารถในการป้องกันการคลายตัวของเกลียวละเอียดนั้นสูงกว่าของเกลียวหยาบ ดังนั้นควรเลือกเกลียวละเอียดให้มากที่สุดเมื่อเลือกตัวยึดเกลียวขนาดใหญ่ และยังสามารถลดความหลากหลายของตัวยึดเกลียวได้อีกด้วย จากตารางที่ 1 โดยทั่วไปจะมีเฉพาะฟันหยาบที่ต่ำกว่า M12 และฟันละเอียดที่อยู่เหนือ M12 ในสกรูเกลียวของยานพาหนะเพื่อการพาณิชย์ ฟันหยาบและฟันละเอียดอยู่ร่วมกันมากกว่า M12 และยังมีช่องว่างสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพ
เครื่องซักผ้า 1.5
เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการประกอบและลดความเสี่ยงของการสูญหายและการประกอบที่ไม่ถูกต้อง ปะเก็นไม่ได้รับอนุญาตให้มีอยู่ตามลำพังโดยหลักการแล้ว ข้อแนะนำในการใช้ประเก็นแบบต่างๆ มีดังนี้
① แหวนรองแบนส่วนใหญ่ใช้เพื่อปรับปรุงสถานะการสัมผัส เพิ่มพื้นที่แบริ่ง และรักษาเสถียรภาพของค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานของพื้นผิวรองรับ ② แหวนรองสปริงใช้ความยืดหยุ่นเพื่อสร้างพรีโหลดตามแนวแกน ซึ่งสามารถบรรเทาการลดทอนของแรงตามแนวแกนได้ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากประสิทธิภาพป้องกันการคลายตัวนั้นยากต่อการควบคุมอย่างมีประสิทธิภาพ สลักเกลียวจึงรับภาระนอกรีตได้ง่ายและมีความเสี่ยงต่อความเสียหาย ③ แหวนรองยืดหยุ่นรูปฟันมีฟันบิดและมีความแข็งสูงหลังการอบชุบ ในระหว่างการประกอบ ฟันจะมีรูปร่างยืดหยุ่นและฝังบางส่วนลงในพื้นผิวรองรับเพื่อสร้างเอฟเฟกต์การล็อค ควรใช้แหวนรองรูปฟันด้วยความระมัดระวังที่ส่วนเชื่อมต่อ
การรักษาพื้นผิว
ตัวยึดยานยนต์ประกอบด้วยโบลต์ น็อต และแหวนรอง ซึ่งส่วนใหญ่ต้องผ่านกระบวนการเคลือบผิวเพื่อป้องกันการกัดกร่อน ปรับปรุงรูปลักษณ์ หรือใช้งานฟังก์ชันพิเศษบางอย่าง เช่น สกรูและตัวยึดกันยุงที่ควบคุมแรงบิดในการล็อก ตัวอย่างเช่น ดูตารางที่ 2 สำหรับสภาพแวดล้อมการบริการและข้อกำหนดการต้านทานการกัดกร่อนของตัวยึดรถยนต์ในประเทศ
2.1 การชุบสังกะสีด้วยไฟฟ้า
ประสิทธิภาพการป้องกันการกัดกร่อนที่ดีที่สุดคือการเคลือบสังกะสีสีเหลือง ตามด้วยการเคลือบสังกะสีสีเขียว การเคลือบสังกะสีสีดำ และการเคลือบสังกะสีสีน้ำเงินสีขาว ความต้านทานการกัดกร่อนของการเคลือบทั่วไปคือ 8 μ m ทู่สีเหลืองเวลาสนิมขาว 72h เวลาสนิมแดง 144H; เคลือบขาวดำ สนิมขาว 6 ชม. สนิมแดง 72 ชม.
จำเป็นต้องให้ความสนใจกับสามด้านต่อไปนี้ในการใช้งานจริง ด้วยการเพิ่มการปกป้องสิ่งแวดล้อมอย่างค่อยเป็นค่อยไป การใช้ฟิล์มเคลือบโครเมียมไตรวาเลนต์ การเคลือบซิงค์อะลูมิเนียม และวิธีการที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมอื่นๆ สำหรับตัวยึดยานยนต์เป็นแนวโน้มในอนาคต ตัวยึดยานยนต์ที่มีความต้านทานแรงดึงสูงสุดมากกว่า 1,000MPa (เทียบเท่ากับค่าความแข็ง 33.5 HRC และ 332 HV) จะต้องได้รับการบำบัดด้วยไฮโดรเจนไดรฟ์หลังการชุบก่อนการเคลือบเพื่อลดความเสี่ยงของการแตกหักล่าช้า หากฟิล์มเคลือบผิวด้วยโครเมตสัมผัสกับสิ่งแวดล้อมที่อุณหภูมิสูงกว่า 70 องศาเป็นเวลานาน ความต้านทานการกัดกร่อนของฟิล์มจะเสียหาย ดังนั้นสำหรับพื้นที่ที่มีอุณหภูมิสูง ควรใช้การเคลือบด้วยสังกะสีด้วยความระมัดระวัง
2.2 การเคลือบสังกะสีอลูมิเนียม
การเคลือบซิงค์อะลูมิเนียมไม่มีการแตกตัวของไฮโดรเจนและเป็นไปตามข้อกำหนดของการปกป้องสิ่งแวดล้อม เวลาในการเกิดสนิมแดงของการทดสอบการพ่นด้วยเกลือที่เป็นกลางสามารถสูงถึง 720 ชม. สีเคลือบเป็นสีดำและสีเทา การเติมสารหล่อลื่นลงในน้ำยาเคลือบสามารถเปลี่ยนค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานได้ ควรใช้สลักเกลียวเกรด 10.9 ขึ้นไป นอกจากนี้ ควรคำนึงถึงประเด็นต่อไปนี้เมื่อใช้งานด้วย แรงยึดเกาะระหว่างการเคลือบสังกะสีอะลูมิเนียมกับพื้นผิวไม่แข็งแรงเท่ากับการชุบสังกะสี และมีผงแป้งร่วงหล่นระหว่างการใช้งาน ดังนั้นจึงไม่สามารถใช้ภายในชิ้นส่วนเกียร์ได้ และไม่แนะนำให้ใช้สลักเกลียวที่ต้องถอดชิ้นส่วนซ้ำๆ นอกจากนี้ สำหรับโบลต์และน็อตขนาดใหญ่ การชุบลำกล้องยังทำให้เกิดรอยขีดข่วนและการกระแทกได้ง่าย ลดความต้านทานการกัดกร่อน ซึ่งควรพิจารณาเมื่อเลือก สำหรับตัวยึดที่มีความต้องการการนำไฟฟ้าและตัวยึดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเกลียวภายนอกน้อยกว่า M6 และเกลียวในน้อยกว่า M10 ไม่ควรใช้การเคลือบสังกะสีอะลูมิเนียมเพื่อให้แน่ใจว่าการขันสกรูและการประกอบตามปกติ
2.3 โลหะผสมสังกะสีนิกเกิล
เมื่อเทียบกับการชุบสังกะสี ความต้านทานการกัดกร่อนของโลหะผสมสังกะสีนิกเกิลได้รับการปรับปรุงอย่างมาก และการชุบแบบเดียวกัน 8 μ หลังจากการเคลือบฟิล์มและการปิดผนึก พื้นผิวสามารถปราศจากสนิมสีขาวเป็นเวลา 240 ชั่วโมง และสนิมสีแดงเป็นเวลา 1,000 ชั่วโมง นอกจากนี้ยังเป็นไปตามข้อกำหนดในการทนต่ออุณหภูมิสูง เนื่องจากสังกะสีผสมนิกเกิลยังคงมีแนวโน้มการเปราะของไฮโดรเจนเล็กน้อย เพื่อลดความเสี่ยงด้านคุณภาพของตัวยึดรถยนต์ที่มีความต้านทานแรงดึงมากกว่า 1,000MPa จึงต้องดำเนินการตรวจสอบที่จำเป็นก่อนใช้งาน
2.4 การชุบทองแดง
จุดหลอมเหลวของทองแดงอยู่ที่ประมาณ 1,083 องศา ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง เพื่อหลีกเลี่ยงการเผาชิ้นส่วนที่เป็นเกลียว จึงเลือกใช้การชุบทองแดงสำหรับการรักษาพื้นผิว โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับตัวยึดรถยนต์รอบท่อร่วมไอเสียของเครื่องยนต์
วัสดุและการรักษาความร้อน
สลักเกลียวความแข็งแรงสูงของรถยนต์โดยทั่วไปหมายถึงผลิตภัณฑ์เกรด 8.8 ขึ้นไป ซึ่งไม่เพียงแต่ต้องมีความต้านทานแรงดึงสูงและอัตราส่วนครากเท่านั้น แต่ยังต้องมีประสิทธิภาพการกระแทกที่อุณหภูมิต่ำสูงด้วย ความยากประการหนึ่งในการผลิตก็คือการชุบแข็งและการอบคืนตัวของโบลต์ที่มีความแข็งแรงสูง เลือกเหล็กกล้า Swrch35k, 10B21, 10b33, 35CrMo, 42CrMo หรือ 20MnTiB เป็นวัสดุ ดูตารางที่ 3 สำหรับรายละเอียด อย่างที่เราทราบกันดีว่า ผลการทดสอบประสิทธิภาพเชิงกลของตัวยึดที่มีความแข็งแรงสูงไม่ได้เป็นเพียงตัวบ่งชี้คุณภาพของผลิตภัณฑ์เท่านั้น แต่ยังเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญเกี่ยวกับความปลอดภัยอีกด้วย ปัญหาหลักของเหล็กกล้า swrch35k และ 10B21 คือความสามารถในการชุบแข็งต่ำ การควบคุมที่มีประสิทธิภาพของกระบวนการดับและอบคืนตัวของโบลต์ความแข็งแรงสูงมีบทบาทสำคัญในคุณสมบัติเชิงกล
เพื่อปรับปรุงคุณภาพการรักษาความร้อนของสลักเกลียวความแข็งแรงสูงของรถยนต์ ควรควบคุมเหล็กจากสามด้านต่อไปนี้ ① การควบคุมปริมาณคาร์บอนในขอบเขตกลางและบนไม่เพียงแต่ช่วยเพิ่มความแข็งแรงและความเหนียวของเหล็กเท่านั้น แต่ยังช่วยลดแนวโน้มการแยกชั้นได้อีกด้วย ② การควบคุมองค์ประกอบการผสมจนถึงขีดจำกัดบนสามารถเพิ่มความสามารถในการชุบแข็งและปรับปรุงความแข็งแรงและความเหนียวของเหล็ก ③ ลดเนื้อหาขององค์ประกอบตกค้างที่เป็นอันตราย P และ s เพื่อให้แน่ใจว่าเหล็กมีความบริสุทธิ์ เกรดและวัสดุตัวยึดรถยนต์
ความยากลำบากอย่างหนึ่งในการควบคุมคุณภาพคือไม่สามารถตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างภายในและคุณสมบัติของสลักเกลียวระหว่างการชุบแข็งและการอบคืนตัวได้แบบเรียลไทม์ ก่อนโหลด ให้ตรวจสอบเครื่องหมายบนหัวโบลต์อย่างระมัดระวังเพื่อให้แน่ใจว่าข้อมูลของโบลต์ที่ต้องดำเนินการนั้นถูกต้อง ไม่สูญหาย และสามารถระบุได้หลังการอบชุบด้วยความร้อน กระบวนการดับและความร้อนจะต้องได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวด ศักยภาพของคาร์บอนจะต้องถูกต้อง และเวลาดับของสลักเกลียวแต่ละชุดจะต้องถูกบันทึกไว้ หลังจากปล่อยตัวกลางในการชุบแข็งแล้ว จะต้องทดสอบความแข็งผิวของชิ้นงาน เหล็ก 10B21 และ 20MnTiB จะต้องมากกว่า 43hrc; เหล็ก Swrch35k, 45 และ 10b33 จะต้องมากกว่า 48hrc โครงสร้างจุลภาคหลังจากการชุบแข็งคือมาร์เทนไซต์เข็มละเอียด ซึ่งได้รับการประเมินตามเกรดมาร์เทนไซต์ JB / t9211-2008 ของเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลางและเหล็กโครงสร้างผสมคาร์บอนปานกลาง มาร์เทนไซต์ดับเป็นเกรด 3-5 ซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนดทางเทคนิค ความสม่ำเสมอของความแข็งในการชุบแข็งของพื้นผิวและแกนต้องไม่เกิน 3HRC